Tiskana ploča sastavni je dio većine električnih uređaja i elektroničkih uređaja koji u osnovi služi kao vodič, pomažući strujama da stignu kamo trebaju i rade ono što trebaju. Ove ploče u biti djeluju kao karte za sustav sklopova uređaja. Imaju brojne žljebove i rupe kroz koje mogu teći struje i mogu se pričvrstiti drugi elementi strujnog kruga. Mnogo je preciznosti uključeno u njihovu izradu, a inženjeri obično provode puno vremena osiguravajući da su pravilno urezani i obrađeni. Nakon što je ploča sastavljena, ona daje snagu i u mnogim aspektima daje život dotičnom uređaju. Problemi s ovom pločom često znače da uređaj gubi operativnost.
Osnovni koncept
Većina elektronike ovisi o unutarnjim krugovima kako bi se stvari poput električnog praćenja i problema s napajanjem prenijele na različite komponente. Stvarna znanost i inženjering iza pločica mogu biti ponešto komplicirani, ali jednostavno rečeno, ploča je svojevrsno “stožer” ili “terminal” gdje se sve obrađuje i sortira. Kada se promatraju izolirano, ploče često izgledaju kao tanke metalne ploče označene sjajnim žljebovima i bakropisima. Njihova veličina varira ovisno o uređaju o kojem je riječ, ali može biti mala kao nokat ili velika kao mali automobil, ovisno o kontekstu.
Montaža
Tiskane ploče služe kao temelj i mehanički oslonac za elektroničke komponente. Općenito su to nevodljive površine, ali su napunjene vodljivim putovima, signalnim tragovima i elektroničkim komponentama dok se sklapaju kako bi omogućili protok električnih struja. Jednom sastavljena, ploča se obično naziva sklopom tiskane ploče (PCBA) ili sklopom tiskanog kruga (PCA).
Sklapanje tiskanih pločica jedna je od nekoliko metoda stvaranja sklopova, zajedno sa žicom omotanim krugovima i krugovima od točke do točke. Sklopovi zahtijevaju veći napor za raspored i veći početni trošak od ostalih dostupnih opcija, ali su s vremenom isplativiji i često nude veću pouzdanost. Nakon uzimanja u obzir početnih troškova povezanih s dizajnom pločice, proizvodnja ploča je često jeftinija, a također nudi bržu proizvodnju velikih količina od drugih metoda.
Ključne komponente
Materijali koji se koriste u proizvodnji PCA mogu varirati ovisno o tome kako će se koristiti. Tipično, vodljivi slojevi su izrađeni od tanke bakrene folije, a dielektrični izolacijski slojevi su laminirani zajedno pomoću epoksidne smole. Često, ono što je poznato kao “prazna ploča” nastaje kada je podloga s jedne ili obje strane potpuno prekrivena bakrenim veznim slojem. Sljedeće se nanosi privremena maska koja omogućuje uklanjanje neželjenog bakra urezivanjem uzorka.
Metode jetkanja
U većini slučajeva, karakteristični žljebovi i udubljenja ploče moraju biti posebno utisnuti ili urezani u površinu. Fotografski tisak i sitotisak najčešće su metode jetkanja u komercijalne svrhe. Fotograviranje se oslanja na fotomasku i kemijski postupak za uklanjanje neželjenog bakra. Postupci jetkanja obično koriste amonijev persulfat, željezov klorid ili klorovodičnu kiselinu za uklanjanje neželjenih slojeva bakra. Sitotisak se oslanja na boje koje su otporne na jetkanje, štiteći temeljnu bakrenu foliju tako da se samo neželjeni bakar ugravira. Druga mogućnost je glodanje, koje zahtijeva poseban stroj za uklanjanje bakra.
U nekim metodama gradnje, tragovi se dodaju, a ne uklanjaju s podloge. To se obično radi galvanizacijom. Odabrana metoda proizvodnje za tiskanu ploču varirat će ovisno o tome je li ploča jednokratna ili se mora reproducirati u velikim količinama.
Odabir izolatora
Jedan od najvažnijih dijelova montaže ploče uključuje izolaciju koja štiti ploču od pregrijavanja ili začepljenja signalima. Postoje različite vrste dielektričnog materijala koji su dostupni za tu svrhu, uključujući kompozitni epoksidni materijal (CEM) i materijal otporan na plamen (FR), a svaki pruža različitu izolacijsku vrijednost ovisno o zahtjevima sklopa. Teflon, FR-1, FR-4, CEM-1 i CEM-3 neki su primjeri dielektrika. Materijali koji se obično koriste u konstrukciji PCB-a uključuju fenolni pamučni papir (FR-2), pamučni papir s epoksidom (FR-3 i CEM-1), tkano staklo s epoksidom (FR-4) i mat staklo s poliesterom (FR-6) .